MÉMOIRE INGÉNIEUR RÉSEAUX TELECOM: Maintenance fibre optique par KOUIE GERARD
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2013
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Publié le
22 avril 2013
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Français
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3 Mo
Thème: Amélioration de la Maintenance du réseau de transmission fibre optique d’un opérateur télécom : cas de MTN Côte d’Ivoire. INTRODUCTION Le terme « télécommunications » signifie « communiquer à distance ». Le but des télécommunications est donc de transmettre un signal, porteur d’une information d’un lieu A à un autre lieu B. Cette vision de déplacer des informations a suscité un besoin immense de trouver des techniques efficaces de transmissions appelées réseaux de transmissions. Vue le besoin de plus en plus grandissant de capacité, les supports de transmission habituels sont éprouvés et dépassés. Ainsi, nous sommes passés du câble de cuivre au faisceau hertzien puis au câble optique. La fibre optique est un guide d'onde qui exploite les propriétés réfractrices de la lumière. C’est un support physique de transmission servant à la propagation de signaux lumineux modulés en longueurs d’ondes. Comparée aux autres supports de transmission existants, la fibre optique présente une atténuation quasiment constante sur une énorme plage de fréquences et offre ainsi l’avantage de bandes passantes gigantesques. Aujourd’hui, il est envisageable de transmettre des débits numériques très importants exigés par la multiplication des services et les besoins accrus de transmission de données. En effet la fibre optique est plus fiable, plus performante et a un coût de revient moindre que les câbles cuivrés.
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Thème: Amélioration de la Maintenance du réseau de transmission fibre optique dun opérateur télécom : cas de MTN Côte dIvoire.
INTRODUCTION Le terme « télécommunications » signifie « communiquer à distance ». Le but des télécommunications est donc de transmettre un signal, porteur dune information dun lieu A à un autre lieu B. Cette vision de déplacer des informations a suscité un besoin immense de trouver des techniques efficaces de transmissions appelées réseaux de transmissions. Vue le besoin de plus en plus grandissant de capacité, les supports de transmission habituels sont éprouvés et dépassés. Ainsi, nous sommes passé re optique est un guide d'onde qui exploite les propriétés réfractrices de la lumière. Cest un support physique de transmission servant à la propagation de signaux lumineux modulés en longueurs dondes. Comparée aux autres supports de transmission existants, la fibre optique présente une atténuation quasiment constante sur une énorme plage de fréquences et offre ainsi lavantage de bandes passantes gigantesques. Aujourdhui, il est envisageable de transmettre des débits numériques très importants exigés par la multiplication des services et les besoins accrus de transmission de données. En effet la fibre optique est plus fiable, plus performante et a un coût de revient moindre que les câbles cuivrés. Linstallation de la fibre optique se fait en milieu protégé, en hauteur, dans les égouts ou en génie civil sous fourreau de protection ou câble armé anti-rongeur, assurant ainsi une bonne protection mécanique, garantie dune excellente fiabilité. Cependant de nouveaux problèmes se posent, notamment les coupures de fibre optique et la destruction de génie civil. Afin dassurer la continuité des services de transmission de données, lopérateur de téléphonie mobile MTN-CI se souci de trouver des techniques damélioration de cette maintenance. Notre travail portera sur lamélioration de la maintenance du réseau de transmission fibre optique de MTN Côte dIvoire. Le but de notre mémoire est de proposer, à lopérateur MTN-CI, un outil approprié pour la maintenance des fibres optiques afin dassurer la disponibilité de son réseau en tout temps. Lessentiel du travail consistera à définir la fibre optique, ses utilisations, sa maintenance actuelle et surtout les améliorations à apporter. Notre démarche consiste à présenter, dans une première partie, la structure daccueil et le thème, dans une deuxième partie, la présentation de la fibre optique et des réseaux existants et une troisième partie qui propose les solutions damélioration de la maintenance du réseau de transmission fibre optique de MTN Côte dIvoire.
Thème: Amélioration de la Maintenance du réseau de transmission fibre optique dun opérateur télécom : cas de MTN Côte dIvo e. ir
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PRESENTATION DE LA STRUCTURE D'ACCUEIL ET DU THEME
Thème: Amélioration de la Maintenance du réseau de transmission fibre optique dun opérateur télécom : cas de MTN Côte dIvoire.
I. PRESENTATION DE MTN COTE D IVOIRE I-1. Présentatio n Le secteur de la téléphonie mobile connaît un essor impressionnant depuis quelques années en Côte dIvoire. Le territoire compte aujourdhui six operateurs dont MTN-CI, ORANGE, MOOV, GREEN NETWORK, KOZ, et CAFE MOBILE, qui saffrontent dans une lutte acharnée de parts de marché. Cette lutte entraine la réduction progressive des coûts de communication et la présence constatée doffres de plus en plus similaires.
1er Juillet 2005, avec le rachat, par le groupe sud-africain M-Cell, devenu par la suite
actionnaires. MTN Côte dIvoire est, à ce jour, leader en nombre dabonnés avec e téléphones cellulaires et 100.000 à Internet, et couv
Télé
Roa
soixa
et Int
epuis le rachat des sociétés Afnet Internet Services et Arobase
u compte (#100#), Fax Mail, Data Fax, Conférence dappels,
posé de plus de
novantes de communication Fixe, Mobile
de soi), « Le Leadership », « LInnovation », « Le Relationships », « LIntegrité ». Entreprise citoyenne, MTN-CI intervient en matière sociale par le biais de sa division Corporate Affairs et plus particulièrement par sa fondation, dénommée « FONDATION MTN-CI ». La Fondation MTN-CI a pour objectif de soutenir tout projet contribuant durablement à lamélioration de la qualité de vie des populations sur le territoire ivoirien, principalement dans les domaines de la Santé, de l'Education, et du Développement Communautaire. A travers sa Fondation, MTN-CI entend renforcer son image citoyenne ainsi que son engagement social par les actions suivantes :
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Implication dans la lutte contre le VIH/SIDA et les maladies chroniques ; • Amélioration de laccès à léducation et aux Nouvelles Technologies ; • • Développement des capacités des populations, en particulier les femmes dans les zones rurales, à se prendre en charge à travers le soutien dactivités génératrices de revenus. En dehors de ces axes, d'autres actions peuvent être soutenues si elles entrent dans le cadre des objectifs de mécénat de MTN-CI et si elles sont inscrites dans le programme annuel de la Fondation. I-2.Organisation MTN-CI est une entreprise de téléphonie mobile qui, pour mener à bien ses activités, emploie un personnel compétent et soucieux du travail bien fait. Elle sorganise autour dune ossature hiérarchique, composée de directions, elles-mêmes subdivisées à leur tour en sous-directions. Chaque sous-direction comptant un nombre bien défini de division. Une ébauche de cette organisation est schématisée ci-après. Direction Générale
DirectionDirectionDirectionDirection Direction Dir. des Direction Informatique FinancièreTechniquesecrucevierSaàledtibniodlatrisMraekitRessong u Humaines clientèle
Sous-DirectionCORE NETWOR
Sous-DirectionPlannin & O timisation
Sous-Direction Network O&M
NSS High Level IN&VAS HighField O&M NOCRadio Transmission Support Level Support and Power High Level Support
Notre division d accueil
Organigramme 1. MTN-CI I-3Cadre institutionnel . Dans le cadre de ce projet de fin détude, nous avons été accueilli par la Direction technique de MTN-CI à Marcory zone 4. Elle est chargée de :
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• territoire national ; • • • direction informatique en vue de leur facturation ; •
Po • • •
sous-direction Network O&M est de maitriser sa maintenance de la fibre optique.
lémulation sur ce projet. I-4.Cadre Spécifique I-4-1. Division d accueil De façon spécifique, nous avons été accueilli par la division Field Operation and
• •Concevoir et proposer les solutions techniques adaptées aux problèmes de
• •Assurer la disponibilité de service 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7. Dans ses tâches pratiques, cette division est chargée des activités qui se déroulent au niveau de la maintenance et de lexploitation de tous les équipements qui rentrent en ligne de compte et leur environnement répartis à travers tout le territoire national. Les équipements concernés sont les BTS, les ateliers dénergie (redresseurs, groupes électrogènes, onduleurs), les équipements de transmission, les équipements environnementaux (climatiseurs, shelters). Dans un souci de rapprocher les intervenants des équipements du réseau, le territoire est organisé en zones de maintenance (Intérieure et Abidjan) constituées en services techniques opérationnels (STO) et équipes techniques opérationnelles (ETO).
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Aujourdhui MTN-CI a 16 zones de maintenance à Abidjan et à lintérieur du pays répartis comme suit : • • Gagnoa). •ETO de Bouaké, Korhogo (rattachés au STO de Yamoussoukro) ; •ETO d Odienné, Man (rattachés au STO de Daloa) ; •ETO de Bondoukou, Douakro (rattachés au STO dAbengourou) ; •ETO de Gagnoa, Divo (Rattachés au STO de San Pedro). La figure ci-dessous montre la subdivision de l'étendue du territoire en zones de maintenance.
Figure 1. Subdivision des zones de maintenance
I-4-2. Présentation du service technique opérationnel (STO)
Le service technique opérationnel régional de Yamoussoukro a pour objectif de
ses clients. Il est constitué de plusieurs équipes dont 3 en interne et 5 en externe.
dé • • •Léquipe technique opérationnelle de Korhogo.
dépendent directement des structures externes sous-traitantes qui sont: • • • • électrogènes ; •
Cest ce rôle que MTN-CI a bien voulu nous confier.
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II. PRESENTATION DU THEME ET DU CAHIER DES CHARGES II-1. Présentation du thème Le thème qui nous a été confié au sein de la société MTN précisément à la division Field O&M est libellé comme suit:Amélioration de la Maintenance du réseaudetransmissionfibreoptiquedunopérateurtélécom:casdeMTNCôted Ivoire.Ce thème nous a été soumis pour élucider les problèmes de coupures de réseau répétées de la fibre optique, les causes et de proposer une ou des techniques susceptibles daméliorer sa maintenance. II-2. Cahier des charges Le projet consiste en la présentation de la fibre optique, sa fabrication et à sa mise en exploitation efficace. Ce support performant de transmission dinformations (données, images, sons, vidéos, voie, les multimédias, etc.) est soumis à divers aléas. Ces aléas sont basés essentiellement sur les imperfections à linstallation, de lexploitation mais surtout de la sensibilisation des populations. Pour améliorer ces imperfections, il va falloir analyser linstallation actuelle, en cours et comprendre la procédure dexploitation et de maintenance actuelle ; mettre en évidence les incompatibilités mais surtout proposer des solutions accessibles et réalisables. La réalisation efficace de ce projet permettra la disponibilité du réseau, ce qui se traduira par la disponibilité des services 24h/24 et 7j/7 et loptimisation des ressources sera une réalité. II-3. Méthodologie d approche du thème Pour mener à bien notre étude nous avons adopté la méthodologie suivante : • PRESENTATION DE LA STRUCTURE DACCUEIL ET DU THEME ; • PRESENTATIONOPTIQUE ET DES RESEAUX EXISTANTS ; DE LA FIBRE • PROPOSITIONS D'AMELIORATION DE LA MAINTENANCE DU RESEAU DE TRANSMISSION FIBRE OPTIQUE.Cette méthodologie a été établie après avoir défini la problématique et la question centrale suivante : Quelle méthode adopter pour améliorer la maintenance du réseau de fibre optique de MTN-CI ? Notre travail consiste dabord à présenter la fibre optique, sa fabrication et son installation. Ensuite, nous étudions les réseaux existants, précisément ceux dAbidjan et de lintérieur. Cette étude élucide les problèmes actuels et à long terme et la procédure de maintenance en vigueur. Enfin, nous proposons lamélioration de cette maintenance en nous appuyant sur les types de maintenances et les solutions avant de faire des recommandations.
Thème: Amélioration de la Maintenance du réseau de transmission fibre optique dun opérateur télécom : cas de MTN Côte dIvoire.
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PRESENTATION DE LA FIBRE OPTIQUE ET DES RESEAUX EXISTANTS
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I. NOTIONS SUR L ARCHITECTURE DES RESEAUX I.1- Architectures L'architecture de réseau l'organisation d'équipements de transmission, de est logiciels, de protocoles de communication et d'une infrastructure filaire ou radioélectrique permettant la transmission des données entre les différents composants. D'un point de vue topologique, l'architecture peut avoir la forme d'uneétoile (Dans cette topologie, une station de base envoie ou reçoit un message via un certain nombre de nuds. Ces nuds peuvent seulement envoyer ou recevoir un message de lunique station de base, il ne leur est pas permis de séchanger des messages), d'un segment linéaire oubus(appelémini backbone, il consiste à utiliser un câble unique sur lequel sont connectés tous les sites du réseau), d'unanneau sites sont situés sur (les une boucle et communiquent chacun à leur tour) ou d'unmaillage(tous les hôtes sont connectés pair à pair sans hiérarchie centrale, formant ainsi une structure en forme de filet). D'un point de vue typologique, l'architecture est qualifiée de réseau local (en anglais,LAN ouLocal Area Network ) lorsquil s'étend sur un périmètre local de moins dun kilomètre (< 1 km), de réseau métropolitain (en anglais,MANouMetropolitan Area Networksur un périmètre de moins de cent kilomètres (< 100 km)) lorsquil s'étend de et réseau étendu (en anglais,WAN ouWide Area Network) lorsque le réseau s'étend sur une longue distance de plus de cent kilomètres (> 100 km). I-2. Nud de raccordement optique Lenud de raccordement optique (NRO) est, dans un réseau de desserte optique (FTTH), le lieu où convergent les lignes des abonnés (ou se divisent, selon que l'on prend comme point de départ la dorsale optique ou le domicile de l'abonné) d'un même quartier ou d'une même ville. Le nud de raccordement optique est une pièce essentielle de tous les réseaux de fibre optique et est donc fondamental pour le déploiement et l'obtention du très haut débit. Le NRO est comparable, dans sa fonction, au NRA (nud de raccordement des abonnés) qui est présent sur tous les réseaux téléphoniques et ADSL. I-3. Backbone Partie centrale dun réseau dentreprise, elle permet de connecter entre eux plusieurs sous réseaux et représente la zone la plus performante et la plus sûre du réseau. Le backbone est un réseau longue distance de fibres optiques reliant les différentes villes d'un pays et les pays entre eux. Lorsqu'un océan ou une mer fait obstacle, la fibre est alors déroulée et déposée au fond de l'eau. Le réseau internet est constitué par le lien entre ce backbone et les réseaux d'accès des différentes villes au niveau d'un point de présence. Si ce point est équipé pour desservir en fibre optique les clients, il est aussi appelé nud de raccordement optique.
Thème: Amélioration de la Maintenance du réseau de transmission fibre optique dun opérateur télécom : cas de MTN Côte dIvoire.
II. PRESENTATION DE LA FIBRE OPTIQUE Les supports de transmission ont pour rôle de faire véhiculer les informations téléphoniques entre deux points quelconques distants, et leur bande passante varie en fonction de leur nature. Ils se classent en plusieurs catégories suivant la nature des signaux à transmettre et des systèmes mis en uvres. Mais pour le cas du réseau cellulaire, il y a : • • • au rayonnement des ondes électromagnétiques). Ces supports assurent la liaison entre les mobiles, sites cellulaires et le central cellulaire. La liaison entre le mobile et le site cellulaire se fait par rayonnement électromagnétique en modulation de fréquence sans oublier que la transmission entre le site cellulaire et le central téléphonique peut se faire soit par câble, soit par fibre optique ou soit par faisceau hertzien. Parmi ces supports de transmission, on distingue : les supports métalliques, non métalliques et immatériels. Les supports métalliques, comme les paires torsadées et les câbles coaxiaux, sont les plus anciens et les plus largement utilisés ; ils transportent des courants électriques. Les supports de verre ou de plastique, comme les fibres optiques, transmettent la lumière, tandis que les supports immatériels des communications sans fil propagent des ondes électromagnétiques. Depuis plusieurs années, les réseaux optiques ont été choisis pour réaliser les transmissions pour des liaisons de longues distances telles que les MAN (Metropolitan Area Networks) et WAN (Wide Area Networks). En effet, la fibre optique est le meilleur support parmi toutes les solutions existantes pour réaliser des réseaux hauts débits et supporter les montées en capacités exigées par les clients de ces réseaux. Son coût est de plus en plus faible sur le marché. II-1. Etude de la fibre optique
Depuis linvention du téléphone en 1876, lessentiel des télécommunications longues distances se font par lintermédiaire dun support en cuivre. Mais cette première génération de médiums a atteint depuis quelques années ses limites. En effet, malgré des progrès énormes au niveau des protocoles, des compressions de données, du multiplexage et des codages, nous arrivons à saturation. On arrive au mieux à 2 ou 3 Gbit/s sur des câbles de 8 ou 12 paires. Aujourdhui, les recherches sorientent vers deux autres médiums : lair (satellite) et les fibres optiques. Mais au niveau débit et coûts de mise en place, la fibre optique se distingue avec brio. II-1-1. Définition de la fibre optique Une fibre optique pour les télécommunications est un guide donde cylindrique en verre de silice constitué dune zone centrale transparente de quelques micromètres de diamètre:le curzone se propage la lumière émise par une diode. Dans cette électroluminescente ou une source laser. Le cur est entouré dune zone dont lindice est plus faible :la gaine. Son indice de réfraction garantit que le signal lumineux reste
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dans la fibre. Les couches sont des cylindres coaxiaux, représentés schématiquement sur la figure 3. La différence dindice entre le cur et le reste de la fibre est induite par des dopages différents de leur constituant principal :la silice.
Figure 2. Représentation schématique dune fibre de verre
II-1-2. Fibre optique
II-1-2-1.
Principe de fonctionnement
Figure 3. Principe d'une fibre optique La fibre optique est un guide d'onde qui exploite les propriétés réfractrices de la lumière. Elle est habituellement constituée d'un cur entouré d'une gaine. Le cur de la fibre a un indice de réfraction légèrement plus élevé (différence de quelques millièmes) que la gaine et peut donc confiner la lumière qui se trouve entièrement réfléchie de multiples fois à l'interface entre les deux matériaux (en raison du phénomène de réflexion totale interne). Lensemble est généralement recouvert dune gaine plastique de protection. Lorsqu'un rayon lumineux entre dans une fibre optique à l'une de ses extrémités avec un angle adéquat, il subit de multiples réflexions totales internes. Ce rayon se propage alors jusqu'à l'autre extrémité de la fibre optique sans perte, en empruntant un parcours en zigzag. La propagation de la lumière dans la fibre peut se faire avec très peu de pertes même lorsque la fibre est courbée. Une fibre optique est souvent décrite selon deux paramètres : •La différence d'indice normalisé, qui donne une mesure du saut d'indice entre le cur et la gaine ; • :L'ouverture numérique de la fibre (en anglaisnumerical aperture), qui est concrètement le sinus de l'angle d'entrée maximal de la lumière dans la fibre pour que la lumière puisse être guidée sans perte, mesuré par rapport à l'axe de la fibre. Dans le domaine des télécommunications optiques, le matériau privilégié est la silice très pure car elle présente des pertes optiques très faibles. Quand l'atténuation n'est pas le principal critère de sélection, on peut également mettre en uvre des fibres en matière plastique.
